И Палеогена, когда на Земле случилось второе по масштабности катастрофическое вымирание видов. Кайнозойская эра знаменательна развитием млекопитающих, пришедших на смену динозаврам и прочим рептилиям, почти полностью вымершим на рубеже этих эпох. В процессе развития млекопитающих выделился род приматов, из которых согласно теории Дарвина в дальнейшем произошел человек. «Кайнозой» переводится с греческого как «Новая жизнь».

География и климат Кайнозойского периода

За время Кайнозойской эры географические очертания континентов приобрели тот вид, который существует в наше время. Североамериканский континент все более отдалялся от оставшейся Лавразийской, а ныне – Евро-азиатской части глобального северного материка, а южноамериканский сегмент все более отдалялся от африканского сегмента южной Гондваны. Все больше отходили к югу Австралия с Антарктидой, индийский же сегмент все больше «выдавливало» к северу, пока, наконец, он не примкнул к южно-азиатской части будущей Евразии, вызвав при этом подъем кавказской материковой части, а также во многом поспособствовав подъему из воды и остальной нынешней части европейского континента.

Климат кайнозойской эры постепенно становился суровее. Похолодание не было абсолютно резким, но все же не все группы животных и растительных видов успели привыкнуть к нему. Именно в течение кайнозоя были сформированы верхние и южные ледовые шапки в районе полюсов, а климатическая карта земли приобрела ту поясность, которую мы имеем на сегодняшний день. Она представляет собой ярко выраженный экваториальный пояс по земному экватору, и далее в порядке удаления к полюсам – субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, и за полярными кругами соответственно арктический и антарктический климатические пояса.

Давайте более подробно рассмотрим периоды кайнозойской эры.

Палеоген

На протяжении почти всего палеогенового периода кайнозойской эры климат держался теплый и влажный, хотя постоянная тенденция к похолоданию прослеживалась на всем его протяжении. Средние температуры в районе Северного моря держалась в пределах 22-26°C. Но к концу палеогена стало холодать все резче, и на рубеже с неогеном уже были сформированы северные и южные ледовые шапки. И если в случае северного моря это были отдельные области попеременно образовывающихся и тающих блуждающих льдов, то в случае с Антарктидой тут начал образовываться стойкий ледниковый щит, существующий и поныне. Средняя годовая температура в районе нынешних полярных кругов опустилась до 5°C.

Но пока на полюсах не ударили первые морозы обновленная жизнь как в морских и океанических глубинах, так и на материках – процветала. Ввиду исчезновения динозавров млекопитающие полностью заселили все материковые пространства.

В период первых двух палеогеновых отделов млекопитающие разделились и эволюционировали во множество разнообразных форм. Возникло множество различных хоботных животных, индикотериевых (носороговых), тапиро- и свиноподобных. Большинство из них было приковано к каким-либо водоемам, но появлялись и многие виды грызунов, превосходно чувствовавших себя и в глубинах континентов. Некоторые из них дали начало первым предкам лошадей и прочих одно и парнокопытных. Стали появляться первые хищники (креодонты). Возникали все новые виды птиц, а обширные области саванн были заселены диатримами – разнообразными нелетающими птичьими разновидностями.

Необычайно размножились насекомые. В морях повсеместно размножились головоногие и двустворчатые моллюски. Очень сильно разрослись кораллы, появились новые разновидности ракообразных, но наибольший расцвет получили костистые рыбы.

Наибольшее распространение в палеогене получили такие растения кайнозойской эры, как древовидные папоротниковые, всевозможные сандаловые, банановые и хлебные деревья. Ближе к экватору произрастали каштановые, лавровые, дубовые, секвойи, араукарии, кипарисовые, миртовые. В первый период кайнозоя густая растительность была распространена и далеко за пределами полярных кругов. В основном это были смешанные леса, но преобладали тут именно хвойные и листопадные широколиственные растения, процветанию которых полярные ночи не представляли совершенно никакой преграды.

Неоген

На начальном этапе неогена климат все еще оставался сравнительно теплым, но медленная тенденция к похолоданию все же сохранилась. Ледовые нагромождения северных морей стали таять все медленнее, пока не начал свое формирование и верхний северный щит.

Климат в связи с похолоданием начал приобретать все более ярко выраженный континентальный окрас. Именно в этот период кайнозойской эры материки стали наиболее похожи на современные. Южная Америка соединилась с Северной, и как раз на данную пору климатическая зональность обрела схожие с современными признаками. К концу неогена в плиоцене на земной шар обрушилась вторая волна резкого похолодания.

Несмотря на то, что неоген по сравнению с палеогеном был в два раза короче, именно он отметился взрывной эволюцией среди млекопитающих. Повсеместно доминировали именно плацентарные разновидности. Основная масса млекопитающих разделилась на анхитериевых, предков лошадеподобных и гиппарионовых, также лошадеподобных и трехпалых, но давших начало гиенам, львам и прочим современным хищникам. Разнообразны в ту пору кайнозойской эры были всевозможные грызуны, стали появляться первые отчетливо выраженные страусоподобные.

В связи с похолоданием и тем, что климат начал приобретать все более континентальный окрас, ширились участки древних степей, саванн и редколесий, где в больших количествах паслись предки современных бизоньих, жирафоподобных, оленеподобных, свиней и прочих млекопитающих, на которых вели беспрестанную охоту древние кайнозойские хищники. Именно в конце неогена в лесах начали появляться первые предки человекоподобных приматов.

Несмотря на зимы полярных широт, в экваториальном поясе земли все еще буйствовала тропическая растительность. Наибольшим разнообразием выделялись широколиственные древесные растения. Состоящие из них, как правило, вечнозеленые леса перемежались и граничили с саванными и кустарниками прочих редколесий, впоследствии именно они дали разнообразие современной среднеземноморской флоре, а именно оливе, платанам, грецким орехам, самшиту, южной сосне и кедровым.

Разнообразны были и северные леса. Вечнозеленых растений тут уже не было, но в большинстве разрослись и прижились каштановые, секвойные и прочие хвойно-широколиственные и листопадные. Позднее в связи со вторым резким похолоданием на севере образовались обширные области тундры и лесостепей. Тундры заполонили все зоны с нынешним умеренным климатом, а места, где еще недавно буйно произрастали тропические леса, превратились в пустыни и полупустыни.

Антропоген (четвертичный период)

В антропогеновом периоде неожиданные потепления чередовались со столь же резкими похолоданиями. Границы ледниковой зоны антропогена порой доходили до 40° северных широт. Под северной ледниковой шапкой находились Северная Америка, Европа вплоть до Альп, скандинавский полуостров, Северный Урал, Восточная Сибирь.

Также в связи с оледенением и таянием ледовых шапок происходило то спад, то вновь наступления моря на сушу. Периоды между оледенениями сопровождались морской регрессией и мягким климатом.

На данный момент имеет место один из таких промежутков, который должен смениться не позднее чем через ближайшую 1000 лет следующим этапом обледенения. Оно будет длиться приблизительно 20 тыс. лет, пока вновь не сменится очередным периодом потепления. Здесь стоит отметить, что чередования промежутков может произойти и гораздо быстрее, а может и вовсе нарушиться ввиду вмешательства в земные природные процессы человека. Вполне вероятно, что кайнозойскую эру может завершить глобальная экологическая катастрофа сродни той, что вызвала гибель множества видов в пермском и меловом периодах.

Животные кайнозойской эры в период антропогена вместе с растительностью были оттеснены к югу попеременно наступающими с севера льдами. Основная роль по-прежнему принадлежала млекопитающим, проявившим поистине чудеса приспосабливаемости. С наступлением холодов появились массивные поросшие шерстью животные, такие как мамонты, мегалоцеросы, носороги и пр. Также сильно расплодились всевозможные медведи, волки, олени, рыси. В связи с чередующими волнами похолоданий и потеплений животные были вынуждены постоянно мигрировать. Вымерло огромное количество видов, так и не успевших приспособиться к наступившему похолоданию.

На фоне данных процессов кайнозойской эры развивались и человекоподобные приматы. Они все больше совершенствовали свои навыки во владении всевозможными полезными предметами и орудиями труда. В какой-то момент они стали использовать данные орудия в целях охоты, т. е. впервые орудия труда обрели статус именно оружия. И с данных пор над различными видами животных нависла настоящая угроза истребления. А многие животные, такие как мамонты, гигантские ленивцы, североамериканские лошади, считавшиеся первобытными людьми промысловыми, были полностью уничтожены.

В зоне чередующихся оледенений тундра и таежные области чередовались с лесостепью, а тропические и субтропические леса были сильно оттеснены к югу, но, несмотря на это, большинство видов растений выжили и приспособились к современным условиям. Доминирующими лесами между периодами обледенения были широколиственные и хвойные.

В настоящий момент кайнозойской эры повсеместно на планете царит человек. Он беспорядочно вмешивается во всевозможные земные и природные процессы. За прошлый век в земную атмосферу было выброшено огромное количество веществ, способствующих образованию парникового эффекта и, как следствие, – более быстрому потеплению. Стоит обратить внимание, что более быстрое таяние льдов и подъем уровня мирового океана способствует нарушению всеобщей картины климатического развития земли.

Вследствие грядущих изменений могут нарушиться подводные течения, а, как следствие, и общий всепланетный внутриатмосферный теплообмен, что может повлечь за собой еще более масштабное обледенение планеты вслед за начавшимся на данный момент потеплением. Становится все более понятно, что то, какой по продолжительности будет кайнозойская эра, и чем она в итоге завершится, будет зависеть теперь не от природных и прочих естественных сил, а именно от глубины и бесцеремонности вмешательства человека в глобальные природные процессы.

Кайнозойская эра («эра новой жизни») – началась 66 млн. лет тому назад, и продолжается по сей день.

Данная эра является периодом, следующим сразу за мезозойской эрой. Есть предположение, что она берет свое начало между мелио - и палеогеном.

Как раз в это время отмечается второе массовое вымирание животных и растений в связи с неизвестным катастрофическим явлением (по одной из версий – падения метеорита).

Периоды Кайнозойской эры

• Палеоген (древний). Длительность – 42 млн. лет. Эпохи - Палеоцен (66млнт - 56млн лет тому назад), Эоцен (56млн - 34млн лет тому назад), Олигоцен (34 млн - 23млн лет тому назад)
• Неоген (новый). Длительность – 21 млн. лет. Эпохи - Миоцен (23 млн - 5 млн лет тому назад), Плиоцен (5 млн - 2,6млн лет тому назад)
• Четвертичный (Антропогеновый). Длится и сейчас. Эпохи - Плейстоценовая (2,6млн - 12 тыс лет тому назад), Голоценовая (12 тыс лет назад и до сегодняшних времен).

Процессы Кайнозойской эры

• Начинается альпийский тектогенез, также называемый неотектоническим
• Формируются горы Средиземного моря, хребты и острова по Тихоокеанскому берегу
• В областях, сформированных в предыдущие периоды, происходили глыбовые движения
• Изменяется климат, который становится более суровым
• Формируются залежи многих полезных ископаемых – от газа и нефти до золота и платины.

Характеристика Кайнозойской эры

• В самом начале Кайнозойской эры существовало две зоны геосинклинальной складчатости – Средиземноморская и Тихоокеанская, в пределах которых откладывались осадочные слои.
• Распадается материковый массив Гондвана.
• Выделяется Североамериканский континент и Евразийский.
• В середине палеогена океан Тетис распространяется на часть современной Европы, Сибири, Средней Азии, Аравийского полуострова и Африканского материка.
• В позднем палеогене море уходит с этих платформ.

Жизнь Кайнозойской эры

После массового исчезновения различных видов, жизнь на Земле изменилась кардинально. Место ящеров занимают млекопитающие. Лучшую приспособляемость к условиям кайнозоя проявили теплокровные млекопитающие. Возникает новая форма жизни – человек разумный.

Растения Кайнозойской эры

На высоких широтах начинают преобладать покрытосеменные растения и хвойные. Зона экватора была покрыта дождевыми влажными лесами (пальмы, сандал, фикусы). В глубине материковых зон были распространены саванны и редкие леса. На средних широтах росли растения тропического типа – хлебные деревья, древовидные папоротники, банановые деревья, сандал.

Заполярье было покрыто широколиственными и хвойными деревьями. В неогене начинает развиваться флора современного Средиземного моря. На севере уже почти не было вечнозеленых растений. Выделяются таежная, тундровая и лесостепная зона. На месте саванн появляются пустыни или полупустыни.

Животные Кайнозойской эры

В начале Кайнозойской эры преобладали:

• Мелкие млекопитающие
• Хоботные
• Свиноподобные
• Индикотериевые
• Предки лошадей

В саваннах обитали птицы диатримы – хищники, которые не умели летать. В неогене распространяются львы и гиены Основные млекопитающие:

Рукокрылые, грызуны, обезьяны, китообразные и др.

Самые крупные – носороги, саблезубые тигры, динотерий и мастодонт. Начинают доминировать плацентарные млекопитающие. Периодические периоды похолодания и оледенения приводят к тому, что многие виды исчезают.

Ароморфозы Кайнозойской эры

• Увеличение мозга у предка человека (эпиморфоз);
• Формирование новой геологической оболочки земли – ноосферы;
• Распространение покрытосеменных растений;
• Активное развитие беспозвоночных. У насекомых появляется трахейная система, покров из хитина, центральная нервная система, развиваются безусловные рефлексы;
• Эволюция у позвоночных системы кровоснабжения.

Климат Кайнозойской эры

Климатические условия палеоцена и эоцена были достаточно мягкими. В зоне экватора средняя температура воздуха составляет около 28 0 С. На широте Северного моря – около 22-26 0 С. В районе современных северных островов растительность соответствовала современных субтропикам. Остатки такого же типа флоры найдены в Антарктиде.

Резкое похолодание наступило в период олигоцена. В районе полюсов температура воздуха упала до +5 0 С. Начали появляться признаки оледенения. Позже, появился ледниковый щит Антарктиды. В неогене климатические условия были теплые и влажные. Появляется зональность, которая напоминает современную.

• В Кайнозойскую эру появляются приматы и первый человек;
• Самое последнее оледенение было 20000 лет назад, т.е., сравнительно недавно. Общая площадь ледников была более 23 млн. км 2 , а толщина льда – почти 1,5 км;
• Многие виды фауны и флоры в начале и середине кайнозойской эры – предки современных. В конце периода очертания океанов и материков становятся похожими на современные.

Итоги

Континенты приобретают современный вид. Формируется привычный для современного понимания животный и растительный мир. Полностью исчезают динозавры. Развиваются млекопитающие (плацентарные) и распространяются покрытосеменные растения. У животных развивается центральная нервная система. Начинает формироваться альпийская складчатость и появляются основные месторождения полезных ископаемых.

Четвертичный период (антропоген)

Страница 4 из 11

Четвертичный период (антропоген) берет свое начало 2,6 млн. л. н. и длится по сей день. За время, которое длится данный временной отрезок, случились три главные вещи:

• планета вступила в новую ледниковую эпоху, в ходе которого резкие похолодания чередовались с потеплениями;
• материки приняли свои окончательные нынешние очертания, сформировался современный рельеф;
• на планете появился человек разумный.

Подразделы антропогена, геологические изменения, климат

Почти всю протяженность антропогена занимает отдел Плейстоцен, который по международным меркам стратиграфии принято делить на Гелазский, Калабрийский, Средний и Верхний ярусы, и Голоцен, берущий свое начало чуть больше 11 тыс. л. н. и длящийся и по сей день.

В основе своей материки в нынешнем обличье сложились уже задолго до начала четвертичного периода, но именно в данный промежуток времени многие молодые горные цепи обрели нынешний вид. Береговая линия материков приняла нынешние очертания, а за счет попеременно наступавших и отступавших ледников сформировались крайние северные континентальные архипелаги, такие как канадский, о-ва Шпицберген, Исландия, Новая земля и пр. В ходе попеременных оледенений в некоторые промежутки времени уровень Мирового океана понижался до 100 метров.

Отступая, гигантские ледники антропогена оставляли за собой след из глубоких морен. В периоды самых максимальных оледенений общая площадь ледников превышала нынешние более чем втрое. Таким образом, можно сказать, что большие части Северной Америки, Европы и нынешней России была погребена под ледовыми толщами.

Стоит сказать, что нынешняя ледниковая эра в истории земли не первая. На протяжении нескольких миллиардов лет длилась первая историческая ледниковая эпоха, бравшая начало 1,5 млрд. л. н. в раннем протерозое. После продолжительного тепла на планету вновь обрушилось 270-миллионолетнее похолодание. Случилось это 900 млн. л. н. в позднем протерозое. Далее имело место еще одно значительное обледенение, длившееся на протяжении 230 млн. л. н. в палеозое (460 - 230 млн. л. н.). И вот теперь планета переживает очередное похолодание, начало которого принято относить к 65 млн. л н. Оно постепенно набирало силу и еще не известно, пережила ли кайнозойская глобальная ледниковая эпоха свой апогей низких температур.

Рис. 1 - Антропоген (четвертичный период)

За время текущей ледниковой эпохи случилось великое множество потеплений и похолоданий, и как утверждают ученые, на данном промежутке времени Земля переживает стадию потепления. По их подсчетам последнее похолодание сменилось потеплением от 15 до 10 тыс. л н. Во времена сильнейших оледенений плейстоцена линия ледников опускалась от 1500 до 1700 км южнее нынешней черты.

Климат антропогена был подвержен многократным колебаниям. В те времена, когда ледники наступали, климатические зоны сужались и отступали ближе к экватору, и, наоборот, в периоды потеплений и массового таяния ледников, умеренный пояс распространялся до самых северных континентальных окраин и, как следствие, ширились и остальные климатические пояса.

Осадконакопление четвертичного периода

На осадконакопление четвертичного периода наложила свой отпечаток быстрая изменчивость литологических составляющих и генезиса. Осадки в четвертичном периоде накапливались повсеместно, но ввиду сложного строения разрезов их достаточно сложно выделить. Скорость накопления отложений антропогена была слишком высока, но за неимением давления отложения до сих пор имеют достаточно рыхлую структуру. Условия залегания также нетипичны. Если типичным считается последовательное напластовывание, то здесь более подходит термин «прислонение» к нижним и более древним отложениям. Материковым зонам более характерны континентальные отложения, такие как ледниковые, водные и эоловые. Для морей более типичны вулканические, органогенные, тригенные и хемогенные осадки.

Животные четвертичного периода

Среди беспозвоночных в плейстоцене четвертичного периода необычайно развились всевозможные улитки и прочие сухопутные моллюски. Подводный же мир был во многом схож с предыдущим неогеном. Начинал приобретать схожесть с настоящим и мир насекомых, но самым интересным метаморфозам был подвержен мир млекопитающих.

С начала антропогена широкое распространение получили разновидности слоноподобных. В начале плейстоцена они заселяли огромные территории Евразийского континента. Некоторые их виды в высоту достигали 4 м в холке. Все чаще в северных частях континентов стали появляться виды слонов, покрытых длинной шерстью. К середине плейстоцена мамонтовые были уже самыми обычными и наиболее распространенными представителями северных тундровых широт. Мигрировав по льдам Берингового пролива в один из очередных отрезков похолодания на Аляску, мамонты расплодились и на всей части североамериканского континента. Как считается, мамонты произошли от трогонтериевых слонов, на границе неогена и плейстоцена, широко распространенных в степных широтах.

В южных широтах, как Северной Америки, так и Евразии широко были распространены другие виды слоновых. Среди прочих особо выделялись гигантские мастодонты. Что характерно, эти представители слоновьих на территории евразийского материка полностью вымерли к концу плейстоцена, в то время, как на американском континенте они благополучно пережили все этапы оледенения Земли.

Среди прочих гигантов четвертичного периода также выделялись носороги. Их шерстистые разновидности заселяли тундростепи раннего и среднего антропогена наряду с мамонтами.

Многочисленны были животные четвертичного периода из разряда лошадиных. Что характерно, древний потомок лошадей был родом из североамериканской части Пангеи. После раскола материка и прекращения миграции животных между американским и евроазиатским сегментами лошадиные полностью вымерли на североамериканском материке, и эволюционировали лишь те их виды, которые успели мигрировать на евроазиатский континент. Впоследствии они вновь появились в Америке лишь благодаря человеку.

Наряду с лошадиными, в больших количествах населявшими европейско-азиатские саванны, в периоды потеплений антропогена активность проявляли и гиппопотамы. В больших количествах их останки были найдены на островах Великобритании. Многочисленны были и различные парнокопытные разновидности оленей, самым распространенным из которых был ирландский большерогий. В размахе его рога порой достигали до 3 метров.

В четвертичном периоде появились первые козлиные, среди которых наиболее многочисленными были горные разновидности. Появились первые туры, прародители домашних быков. На степных просторах паслись огромные пастбища всевозможных косуль, зубров, овцебыков, южнее появились первые разновидности верблюжьих.

Также, наряду с травоядными, развивался и отряд хищников. К примеру, разнообразных медвежьих можно было встретить как на заснеженных участках северных широт, так и в тундровых лесах. Многие из них обитали и южнее, спускаясь до степной полосы умеренных широт. Множество из них, населявших пещеры ледникового плейстоцена, не смогли выжить в холодных условиях Арктики того времени, но, так или иначе, многие их разновидности благополучно дожили и до сегодняшних дней.

Многочисленны были в северных районах такие смертоносные хищники антропогена (рис. 2), как саблезубые тигры, и пещерные львы, которые были значительно массивнее и крупнее и опаснее своих современных сородичей. Нередко эти опасные хищники становились темами творчества древних наскальных художников.

Рис. 2 - Хищники четвертичного периода

Также в числе прочих фауну четвертичного периода представляли и прочие разнообразные виды, такие как гиены, волки, лисы, еноты, росомахи и пр. Имело место и большое количество грызунов в лице леммингов, сусликов, бобров различных разновидностей, вплоть до гигантских Trognotherium cuvieri.

Большим разнообразием отличалось и царство пернатых, среди которых выделялись как летающие, так и нелетающие разновидности.

К концу плейстоцена вымерло множество разновидностей млекопитающих, ранее населявших тундростепи. К таким млекопитающим четвертичного периода можно отнести:

• на территории Южной Америки - броненосца тетикуруса, гигантскую саблезубую кошку смилодон, копытных макраухений, ленивцев мегатерий и пр.;
• на территории Северной Америки - последних представителей птиц-тиранов или фороракосов - титанисов Уоллера, многих представителей копытных, таких как американские лошади, верблюды, степные пека́ри, олени, быки и вилорогие антилопы;
• на территории тундростепей Евразии, Аляски и Канады - мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих оленей, пещерных львов и медведей.

В голоцене вымерли такие птичьи нелетающие разновидности, как дронты, эпиорнисы, исчезла из морских глубин гигантское тюленеподобное стелларова корова.

Растения антропогена

Климат плейстоцена с постоянными чередованиями ледниковых и межледниковых промежутков оказывал неблагоприятное воздействие на растения антропогена , произраставшие в северных континентальных широтах. Климатический жизненный барьер с наступлением похолоданий порой был вынужден смещаться до черты 40° с. ш., а местами и еще ниже. На протяжении последних двух с лишним миллионов лет растительность вынуждена попеременно то отступать до вышеозначенных широт, то вновь разрастаться вплоть до берегов Северного Ледовитого океана. В результате похолодания многие теплолюбивые растения, которые вели свой род еще со времен триаса, были обречены на вымирание. С исчезновением многих разновидностей трав, кустарников и прочих растений связано и вымирание многих видов животных антропогена. Поэтому не стоит всю вину за исчезновение таких видов, как тот же мамонт, возлагать целиком и полностью на плечи древних людей.

В ледниковые эпохи четвертичного периода южнее оконечности ледников обретали существование три полосы растительности - тундровая, степная и таежная. Тундра была покрыта мхами и лишайниками, южнее начинали расти карликовые березы, полярные ивы, альпийские серебрянки. Для тундры также типичны были азалии, камнеломы, ясколки и пр. Степная зона была полна всевозможными травами и низкими кустарниковыми. Но ближе к югу кое-где встречались и пролески, состоящие из ивовых и березняка. Таежные леса антропогена составляли в основном из сосен и елей, которые ближе к югу смешивались с березами, осинами и другими листопадными лиственными.

В межледниковые эпохи состав флоры четвертичного периода значительно менялся. Оттесненные южнее ледниками, на свои места возвращались заросли таких цветковых и кустарниковых, как лилии, рододендроны и розы. Но понемногу к приближению голоцена межледниковая растительность все более скудела за счет постоянных вынужденных миграций. Редки ныне стали многие ореховые и тисовые, раннее образовывавшие огромные лесные массивы. В самые теплые промежутки межледниковий центрально-европейскую территорию сплошь покрывали широколиственные леса, состоящие из дуба, буков, лип, кленов, граба, ясеня, боярышника и некоторых ореховых.

В местах, где межледниковые миграции растений не были затруднены горными хребтами и морями все же сохранились и образчики древней растительности триасового периода. Например, на территории Северной Америки, где миграции не были затруднены как в случае с горными массивами Европы, а также Средиземным морем, до сих пор в некоторых районах произрастают магнолии, лилиодендроны, таксодиумы и сосны веймутова (Pinus strobus).

Намного южнее растительность не претерпела определенных различий с предыдущим неогеновым периодом.

Предки нынешних людей появились еще в конце неогена 5 млн. л. н. Ими были произошедшие от одной из ветвей гоминид австралопитеки , причем их останки найдены лишь на африканском континенте, что дает повод сказать, что прародина всего человечества является именно Африкой. Теплый климат и бурная растительность данных мест способствовала все большему эволюционному развитию австралопитеков, пока, наконец, первые из них на рубеже четвертичного периода не освоили примитивные виды орудий труда. Следующей ветвью развития человека умелого (Homo habilis) стали архантропы , прямые предки современных людей, которые во второй половине плейстоцена активно стали расселяться по всем материкам. Одним из известнейших ответвлений архантропов являются питекантропы , останки которых археологи находят почти повсеместно. В районе 400-350 тыс. л. н. стали появляться первые переходные формы древних людей от архантропов к палеоантропам, к числу которых можно отнести неандертальцев , которые впоследствии вымерли, не выдержав конкуренции со стороны кроманьонцев . Хотя, как считают некоторые ученые, эти два вида просто смешались друг с другом. Далее палеоантропы развились в неоантропов, которые уже мало отличались от современных людей. Произошло это в районе 40-35 тыс. л. н. В частности кроманьонцы и являли собой первых представителей неоантропов.

Рис. 3 - Становление человека в период антропогена

Постепенно люди осваивали все более сложные орудия труда. 13 тыс. л. н. появились лук и стрелы, после люди научились обжигать горшки и обзавелись первыми предметами из керамики. Они начали заниматься земледелием, скотоводством. 5 тыс. л. н. появились первые изделия из бронзы и меди, а где-то между 3 и 2,5 тыс. л. н. началась эпоха железа.

С этого времени совершенствование орудий труда пошло гораздо быстрее, в средние века началось развитие науки и техники, которые в настоящее время достигли уровня, позволившего людям развить такие науки, как генетика и генная инженерия.

Полезные ископаемые четвертичного периода

Четвертичные отложения содержат в себе множество различных ископаемых. Россыпные отложения в черте горных кряжей и зонах тектонической активности богаты золотом, алмазами, касситеритом, ильменитом и пр. Отложения, формирующиеся во влажных тропических зонах и представляющие собой коры выветривания, содержат запасы бокситов, марганца и никеля, а также таких нерудных строительных материалов, как суглинки, глины, галечник, песчаник, известняк. Также многочисленны накопления бурых углей, попадаются месторождения природного газа, диатомитов, солей, бобовых железных руд, сапропелей и пр. Также в вулканических районах можно встретить залежи серы и марганца. Многочисленны и повсеместны торфяные осадочные накопления.

В пластах четвертичного периода содержится огромное количество пресных подземных вод, в их недрах берут свое начало некоторые термальные источники, также в наше время интенсивно используются различные лечебные грязи, сформировавшиеся в антропогене.

Эта эра подразделяется на палеогеновый, неогеновый и антропо-геновый периоды. Существовало подразделение кайнозойской эры и на два периода - третичный и четвертичный, из которых третичный объединял палеоген и неоген, а четвертичный соответствовал антропогеновому периоду.

В палеогене и особенно в неогене происходит новое мощное складко- и горообразование, получившее название аль­пийской эпохи. Отмечается несколько фаз складкообразова­ния, из которых наиболее напряженные приходятся на неоген. В эту эпоху сформировались крупнейшие горные страны (Атлас, Андалузские горы, Пиренеи, Апеннины, Альпы, Карпаты, горы Бал­канского полуострова, горы Малой Азии, Кавказ, горы Ирана, Памир, Гималаи, горы юго-восточной Азии и Малайского архипе­лага, горы Камчатки и Сахалина, продолжали формироваться Кор-

дильеры и Анды Северной и Южной Америки). Кроме того, в ряде более древних горных стран, уже сильно разрушенных к этому вре­мени денудацией, возникли новые мощные разломы, произошли под­нятия и погружения (центральная Европа, Тянь-Шань, Алтай и др.). Одновременно с горообразованием, происходившим в основном в северном полушарии, в южном полушарии произошло отделение Австралии от Азии, образовалась впадина Красного моря, глубокие разломы рассекли Восточную Африку, крупные разломы распростра­нились и на северном полушарии, где происходило формирование северной части Атлантического океана, впадина которого приобрела очертания, близкие к современным. Области проявления вулканизма были близки к существующим и в настоящее время.

Горообразование, происходившее по окраинам ранее сформиро­вавшихся платформ, вовлекало в свое движение и эти платформы, в связи с чем очертания морей сильно изменились. На территории СССР мощные трансгрессии охватили юг Русской равнины, Среднюю Азию, Западную Сибирь.

Климат в палеогене (до проявления напряженного горообразова­ния) теплый, влажный без резких колебаний температур на обшир­ных пространствах. В неогене климат становится более континен­тальным, с резко обозначающимися климатическими провинциями, но остается в целом более теплым, чем современный.

Флора палеогена и неогена, в которой господствовали покрыто­семенные растения, очень похожа на растительность современных тропических и субтропических широт и эти виды растений распро­странялись в палеогене вплоть до северных островов Европы и Север­ной Америки. В неогене площадь влаголюбивых лесов сильно сокра­тилась, в умеренных широтах появилась засухоустойчивая флора и степные пространства.

Фауна палеогена и неогена отличается богатством и разнообра­зием. На суше господствующее положение занимают различные мле­копитающие и птицы. Морская фауна становится очень близкой к современной; появляются морские млекопитающие. В неогене с появлением степных пространств быстро начинают эволюциониро­вать копытные (антилопы, лошади и т. п.). В это же время происхо­дит и развитие человекообразных. В неогеновых отложениях о-ва Ява найдены остатки обезьяночеловека (питекантропа), а в Китае - человека (синатропа), употреблявшего каменные орудия и огонь.

Отложения палеогена и неогена богаты различными полезными ископаемыми, среди которых очень большое значение имеют место­рождения нефти, газа и каменного угля.

Изменения климата, начавшиеся в неогене, привели в начале антропогенового (четвертичного) периода к значительному похоло­данию, в результате которого сперва в горах, а затем и на равнинах развивается мощное оледенение. В антропогеновый период эти лед­ники то сильно разрастались, то резко сокращались приблизительно до современных размеров. В связи с этим принято выделять эпохи оледенений и эпохи межледниковые. Для Восточно-Европейской

равнины большинство исследователей указывает четыре оледене­ния: окское, днепровское, московское и валдайское. Границы двух оледенений указаны на рис. 28.

Значительные изменения климата сильно сказались на составе флоры и фауны. В антропогеновый период полярные и умеренные

широты заселяются животными и растениями, приспособленными к суровым климатическим условиям. Вместо теплолюбивой флоры неогена здесь развиваются леса таежного типа, а позднее появляется и тундровая флора.

В этот период, продолжительность которого сравнительно не велика (1 000 000 лет), больших изменений в очертаниях морей и кон­тинентов не произошло. Небольшие трансгрессии и регрессии моря происходили в береговой полосе Мирового океана в межледниковое и послеледниковое время. Более значительно изменялись размеры замкнутых бассейнов (Каспийское море). В связи с этим отложения морского происхождения на площади современных континентов пользуются весьма ограниченным распространением. Более широко распространены континентальные отложения (ледниковые, речные, озерные, болотные и т. д.).

После напряженного проявления горообразования, происшедшего в неогене, движения земной коры в антропогеновый период не пре­кратились и продолжаются до настоящего времени, о чем свидетель­ствуют сильные землетрясения, вулканизм, поднятия и погружения больших блоков земной коры, происходящие в зонах альпийской складчатости. Все эти процессы совместно с деятельностью внешних геологических агентов воздействуют на древний рельеф литосферы и отражаются в ее современном рельефе.

В целом кайнозойская эра ознаменовалась к настоящему времени весьма важными событиями. 1. Произошло новое - альпийское горообразование (см. рис. 27), поднялись горные сооружения, которые в настоящее время являются высочайшими горами Земли. 2. Горные страны, возникшие в палеозойскую и мезозойскую эры. к началу кайнозоя сильно разрушились. В эпоху альпийской склад­чатости они испытали повторные движения, были разбиты сбросами, подняты на большую высоту и вновь превратились в горные страны с резкими формами рельефа. 3. Произошло дальнейшее сокращение геосинклиналей и за их счет разрослись платформы. 4. Поднятие молодых горных цепей сопровождалось поднятием соседних участков платформ, что отразилось на распределении суши и моря. На это же повлияли разломы земной коры, разделившие континенты. 5. В ре­зультате вулканизма образовались обширные лавовые плато и рав­нины, возникли высокие вулканические горы и нагорья, в недрах Земли образовались новые месторождения полезных ископаемых (в настоящее время еще скрытые под мощным осадочным чехлом). 6. Сильно изменился климат. Из теплого и однообразного, характер­ного для начала кайнозойской эры, он стал резким, с большим коли­чеством климатических зон и провинций. 7. Возникли большие ледники, неоднократно распространявшиеся на обширные простран­ства суши. 8. Животный и растительный мир приняли свой современ­ный облик. 9. Появился и начал свою деятельность человек.

Заканчивая краткое описание геологической истории Земли, следует отметить ее сложность. Не касаясь развития органического мира, обратимся к вопросам развития литосферы и ее рельефа, взяв в качестве примера территорию СССР.

К началу палеозойской эры в пределах этой территории распо­лагались две жесткие массы земной коры: Русская и Сибирская платформы с наиболее жесткими их частями, щитами. В результате повторявшихся неоднократно эпох складчатости и горообразования располагавшиеся между этими платформами податливые зоны (гео­синклинальные пояса), заполнявшиеся мощными толщами отложений, сминались в складки и превращались в горные сооружения, причле-нявшиеся к окраинам платформ или соединявшие платформы друг с другом. Отчетливо этот процесс прослеживается на истории Урало-Тян-Шанской геосинклинали. В начале палеозойской эры, у южной окраины Сибирской платформы накопились мощные толщи осадков

и произошло горообразование (каледонская эпоха складчатости), в результате которого возникли горы в области современного При­байкалья, в Саянах, на Алтае. Для остальной части геосинклиналь­ного пояса эта эпоха выразилась как предварительная, так как воз­никшие горы здесь быстро разрушились и вновь были в значительной мере залиты морем (Казахстан, Западный Алтай и др.). По окраинам возникших горных стран в активно прогибавшихся участках еще не замкнувшихся частей геосинклинали продолжалось накопление но­вых толщ осадков, завершившееся новым складко- и горообразова­нием, развившимся в конце палеозойской эры (герцинская эпоха). Образовались обширные горные страны: Урал, Тянь-Шань, Казах­ская горная страна и горы на месте значительной части Западно-Сибирской низменности. Дальнейшая история этих горных стран раз­лична. Большая их часть была разрушена агентами денудации, испы­тала погружение и находится в настоящее время под мощной толщей мезо-кайнозойских отложений, слагающих осадочный чехол Западно-Сибирской низменности. Окраинная западная часть, испытавшая не­значительные поднятия в результате новейших движений, протяги­вается вдоль края Русской платформы в виде невысоких Уральских гор. Значительные пространства древней горной страны, сильно раз­рушенной агентами денудации, не испытавшей значительных подня­тий и погружений, наблюдаются в Центральном Казахстане. Самые южные части древней горной страны, когда-то уже разрушенные до состояния мелкосопочника и позднее оказавшиеся под воздей­ствием мощных горообразующих движений эпохи альпийской склад­чатости, были разбиты на глыбы и подняты на большую высоту, что привело к образованию горного рельефа Тянь-Шаня.

Приведенный пример указывает на то, что земная кора, развива­ющаяся по общему плану от податливой геосинклинали, через горное сооружение к жесткой платформе с равнинным рельефом. в различных частях достигает этого различными путями. Эти пути часто отчетливо отражаются в рельефе и могут обяснять его много­образие.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПРОФИЛИ Общие сведения о геологических картах

Среди карт, отражающих природные явления, одно из первых мест занимают геологические карты, создаваемые в результате гео­логической съемки. Геологическая карта дает представление о геоло­гическом строении участка земной поверхности и по существу яв­ляется вертикальной проекцией выходов коренных пород, нанесен­ных на топографическую основу определенного масштаба. Такая карта называется собственно геологической, так как при ее построе­нии в основу положен принцип выделения толщ горных пород, различных по возрасту.

Геологическая карта является основой для всех других карт, составляемых при комплексном геологическом картировании. По­следнее предусматривает составление ряда карт, освещающих отдель­ные стороны геологического строения района. В отмеченный комплекс карт входят: литолого-петрографические, структурно-тектонические, гидрогеологические, фациально-палеогеографические, геоморфоло­гические, инженерно-геологические, различные геофизические, полез­ных ископаемых.

В зависимости от масштаба все геологические карты делятся на обзорные, региональные среднемасштабные и крупномасштабные.

Обзорные карты освещают строение отдельных матери­ков и государств. Наиболее крупный масштаб 1: 1 000 000. Топогра­фическая основа упрощена.

Региональные карты (мелкомасштабные) - отобра­жают участок земной поверхности, характеризующийся единством геологического строения (Кавказ, Урал, Донбасс и др.). Масштаб карт от 1: 1 000 000 до 1: 200 000. Топографическая основа упро­щена.

Среднемасштабные - подробно отображают геологию сравнительно небольшой площади. Масштаб их от 1: 200 000 до 1: 25 000. Топографическая основа упрощена.

Крупномасштабные геологические карты - соста­вляются для месторождений полезных ископаемых. Масштабы от 1: 1000 до 1: 500. Топографическая основа нередко составляется специально.

Геологическую работу в поле обычно начинают с рекогносциро­вочных маршрутов, дающих возможность получить общее предста­вление о районе и выявить особенности отдельных его частей. После рекогносцировки уточняется план полевых работ и исследований, распределяется время и намечается очередность проведения мар­шрутов. Большое значение при этом имеет степень обнаженности района, о которой с достаточной степенью достоверности можно судить и по аэрофотоснимкам.

Первоочередному исследованию подвергаются наиболее полные - опорные обнажения (разрезы) или скважины со сплошным отбором керна (образцов пород, получаемых из скважин в процессе бурения). Промежуточные обнажения, в которых вскрываются только части основного разреза, исследуются позднее.

Одновременно с описанием естественных и искусственных разре­зов ведется высотная и плановая привязка выделенных в них, важ­ных для взаимной увязки маркирующих (опорных) слоев и горизон­тов. В зависимости от масштаба съемки привязка может быть инстру­ментальной или глазомерной. При описании стратиграфической, последовательности слоев в разрезах обязательно производится замер их мощности и элементов залегания. В результате соста­вляется сводный разрез (колонка).

Сопоставление разрезов и прослеживание на всей площади района выделенных стратиграфических подразделений дают возможность

составить представление о их структуре (формах залегания) и фа-циальных изменениях. Привязка выходов этих слоев к земной поверх­ности позволяет нарисовать на топографической карте контуры возрастных границ коренных (дочетвертичных) пород - создать геологическую карту.

Собственно геологические карты

Методика составления геологической карты зависит от масштаба съемки, обнаженности и главным образом от геологического строе­ния района. При горизонтальном, наклонном и складчатом залега­нии слоев она различна.

Горизонтальное залегание характеризуется близким значением абсолютных высотных отметок кровли или подошвы слоя. В зависи­мости от глубины расчленения картируемой местности при горизон­тальном залегании на поверхности будет обнажен или только верх­ний слой (при неглубоком расчленении), или более глубокие слои (при глубоком расчленении). Горизонтальное залегание слоев легко определяется по совпадению или почти параллельному расположе­нию выходов картируемого слоя и горизонталей топографической основы (рис. 29).

Если слои выведены из первоначального горизонтального положе­ния и приобрели наклон в одну сторону, то их залегание называют моноклинальным (однонаклонным). Для определения положения моноклинально залегающих слоев в пространстве используется метод нахождения линий простирания и падения слоев. Прямая линия, которая получается при пересечении моноклинально залега­ющего слоя горизонтальной плоскостью, носит название линии простирания (рис. 30). Перпендикулярно к линии простирания рас­положена линия падения, направленная в сторону наибольшего наклона слоя. Определение элементов залегания, ориентирование линий простирания и падения по странам света производится при помощи горного компаса.

Как упоминалось выше, при горизонтальном залегании линии выходов слоев будут совпадать с горизонталями топографической карты или располагаться параллельно им. При вертикальном зале­гании рельеф местности не будет влиять на конфигурацию линий пересечения слоя плоскостью, так как все линии простирания проек­тируются в этом случае на плоскость в одну линию, которая будет прямой при прямом вертикальном слое и кривой при кривой вер­тикальной поверхности.

Кроме приведенных двух крайних случаев изображения на пло­скости проекций горизонтально и вертикально залегающих слоев может быть бесчисленное количество вариантов проекций наклонно залегающих слоев, причем их конфигурация будет находиться в пря­мой зависимости от угла падения и рельефа местности. При сильно расчлененном рельефе и пологом падении слоев выход пласта будет иметь более сложный контур, чем при крутом залегании слоев и сла-

бом расчленении рельефа. Направление падения наклонных слоев на геологических картах определяется по их возрастной последова­тельности. Наклон всегда будет в сто­рону расположения более молодых отложений (рис. 31).

Складчатые формы залегания слоев значительно усло/княют рису­нок геологической карты. Выходы выделенных возрастных подразделе­ний располагаются полосами, зам­кнутыми округлыми или эллипсо­видными контурами. Одновозрастные слои в пределах складки всегда рас­полагаются симметрично по отно­шению к центральной (осевой) ее-части, не имеющей парного выхода. При чтении геологических карт с изображением складчатого строения в первую очередь необходимо определить возрастные соотношения слоев с тем, чтобы установить положение симметрично расположен­ных полос древних и молодых слоев по отношению к центральной не парной полосе. Поло­жение последней опреде­ляет наличие осевой части антиклинали или синкли­нали. В ядре антиклинали всегда выходят более древ­ние слои, окаймленные выходами слоев более мо­лодых отложений. В ядре синклинали, наоборот, за­легают более молодые слои, окруженные более древними (рис. 32).

Тектонические наруше­ния на геологической кар­те изображаются линиями, разрывающими геологи­ческие границы. Изобра­жение смещений возраст­ных границ в плане и кон­фигурация линий разры­вов находятся в зависи­мости от типа структуры, углов падения слоев, угла наклона сбрасывателя и других причин.

При геологическом картировании магматических пород учиты­вается взаимоотношение последних с вмещающими толщами. Взаимо-

отношения интрузий по-разному представляются при изучении ин­трузивных пород, внедрившихся в осадочную толщу земной коры и обнаженных вследствие денудационных процессов и магматических пород, образовавшихся на поверхности земли в результате процес­сов вулканизма. На геологических картах изображается контур выхода магматических тел и при помощи индексов указывается их возраст и геологический состав.

При составлении геологических карт используются установлен­ные условные обозначения трех видов: цветные; индексы (буквенные и цифровые); штриховые.

Цветные условные обозначения определяют возраст пород, а при изображении выходов интрузий - их состав. Индексы - определяют возраст выделенных подразделений и иногда их проис­хождение (индексы интрузий и эффузий). Штриховые услов­ные обозначения могут заменять цветовые или при нанесении их на цветовой фон указывать на состав пород. Стандарты цветовых условных обозначений для подразделения геохронологической шкалы были предложены русским геологом А. П. Карпинским и утверждены в 1881 г. II Международным геологическим конгрессом.

В геохронологической шкале применяются два вида подраз­делений. Одни отвечают отрезку времени выделенного подразде­ления, другие - толще пород, образовавшихся в это время. Соответственно эра параллелизуется с группой, период -с системой, эпоха - с отделом, век - с ярусом и время - с зоной.

Стандарты цветовых обозначений приняты для период систем.

Антропогеновый период, система -светло-серый цвет

Неогеновый » » -желтый

Палеогеновый » » -оранжевый

Меловой » » -зеленый

Юрский » » -синий

Триасовый » » -фиолетовый

Пермский » » -буро-красный

Каменноугольный » » -серый

Девонский » » -коричневый

Силурийский » » - оливковый светлый

Ордовикский » » -оливковый темный

Кембрийский » » - розовый

Выходы пород архейского (AR) и протерозойского (PR) возраста обозначаются различными оттенками красного цвета (крупномас­штабные карты участков указанного возраста раскрашиваются цве­тами и штрихами, принятыми для изверженных пород и образова­ний). Более дробные подразделения геохронологической шкалы (отделы, ярусы и т. д.) закрашиваются тонами основной окраски периода (системы), причем густота тона ослабевает от древних под­разделений к молодым.

При составлении геологической карты в масштабе, крупнее 1: 100 000, стандартной цветовой шкалы может не хватить. В этом случае добавляются условные обозначения в виде крапа, полосок и других, но в цветах, принятых для данного периода (системы).

Изверженные породы обозначаются яркими тонами с индексами, соответствующими названию пород. Кислые и средние породы обо­значаются красным цветом, щелочные - оранжевым, породы основ­ного состава - зеленым цветом, а ультраосновные породы - фиоле­товым.

Эффузивные породы на картах старого издания обозначались различными цветами с индексами, проставленными в соответствии с составом пород. Кислые эффузивы раскрашивались оранжевым, основные - зеленым. На картах последних изданий эффузивы закра­шиваются цветом, показывающим их возраст с добавлением индексов и штрихов, определяющих состав пород.

За основу буквенного и цифрового обозначения осадочных, маг­матических и метаморфических пород в геохронологической шкале и на геологической карте применяется индекс системы (периода). К нему при обозначении отдела добавляется цифра, соответствующая нижнему, среднему, верхнему отделам (эпохам), или при делении на две части - нижнему и верхнему. При подразделении отдела (эпохи) на ярусы (века) к индексу отдела (эпохи) прибавляются бук­венные обозначения, составляющиеся из первой буквы названия яруса и первой согласной буквы в этом названии. Сказанное можно проиллюстрировать на примере индекса меловой системы (периода): индекс системы (периода) - (К), индексы отделов (эпох) - (K 1) и (К 2), индекс одного из ярусов (веков) - валанжин - К 1 v . Части

яруса указываются арабскими цифрами, проставляются справа внизу у индекса - К 1 v 1 .

На детальных геологических картах справа вверху, над индексом периода (системы), иногда проставляются индексы, обозначающие фациальный состав пород: т - морские отложения, J - озерные, h - угленосные, f - флишевые *.

Помимо возрастных часто возникает необходимость выделения местных подразделений, отвечающих определенным этапам геологи­ческого развития данного района. В этом случае породы разделяются на серии, свиты, подсвиты, горизонты. При возможности местные подразделения увязываются с общепринятой возрастной шкалой. Индексы местных подразделений образуются из двух строчных латннских букв (первой буквы названия и ближайшей согласной). Пишутся буквы справа от индекса группы, системы или отдела. Например: J 1 bg - нижнеюрский отдел, бежитинская свита.

Для подразделения, охватывающего два смежных отдела или системы, индекс образуется путем соединения их знаком + (плюс) или черточкой - (дефисом). Знак + ставится, если объединяется два соседних подразделения, представленных в полном их развитии J + К; черточка (дефис) употребляется во всех других случаях. Индекс J-K указывает на наличие в выделенном подразделении кон­такта мела и юры без определения их более точных возрастных границ.

На геологических картах в случае замены цветовых обозначений штриховыми последние выбираются произвольно. При изображении состава пород штриховые условные знаки имеют определенный стандарт.

Геологическим разрезом называется изображение последовательности напластования и структуры слоев поверхност­ных частей земной коры в вертикальном сечении. При построении разреза с любым залеганием слоев его горизонтальный масштаб дол­жен соответствовать масштабу карты. Выбор вертикального масштаба зависит от мощности слоев. Самый тонкий слой в избранном масштабе не должен быть меньше 1 мм. В идеальном случае значение вертикаль­ного масштаба должно быть равно горизонтальному масштабу. В этом случае в углах падения и мощностях на профиле не будет искажений.

При наклонном и складчатом залегании слоев необходимо учиты­вать направление профильного сечения по отношению к линии про­стирания наклонно залегающих и складчатых слоев, для устранения искажения углов обязательно вводится поправка, вычисленная по специальным таблицам.

При горизонтальном залегании слоев наиболее полным будет разрез, линия которого проходит через высшую и низшую точки рельефа. Для построения разреза с горизонтальным залеганием

*Флиш - мощные однообразные и ритмичные по строению осадочныетолщи мелководных морских отложений.

слоев по геологической карте следует места пересечения геологиче­ских границ с линией профиля на карте перенести на профиль рель­ефа местности и соединить полученные точки горизонтальными линиями.

При построении геологического разреза с наклонным залеганием слоев необходимо помнить, что разрез, построенный в направлении падения, при равнозначном вертикальном и горизонтальном масшта­бах всегда будет иметь истинный угол наклона слоев и мощность. В том случае, когда разрез проходит в направлении простирания, слои имеют горизонтальное положение.

При построении профильного разреза по геологической карте, отражающей складчатое залегание слоев, так же как и при горизон­тальном и наклонном залегании, прежде всего строится топографиче­ский профиль в масштабе, принятом для вертикальных построений. На топографический профиль наносят выходы геологических границ и углы падения на крыльях складок. Затем производят рисовку геологического разреза с учетом положения осевых поверхностей складок в плане.

Составление профильных разрезов, пересекающих территорию с выходами секущих интрузий, требует решения задач, не рассматри­ваемых в программе данной книги. В общем случае при прохожде­нии разреза через интрузию ее следует показать как тело, прерыва­ющее залегание слоев так же, как и при разрывных нарушениях.

Инженерно-геологические карты

Инженерно-геологические карты отражают инженерно-геологи­ческие условия картируемой территории и дают всестороннюю при­родную оценку, необходимую при строительстве. Задачей инженер­ной геологии является определение геологических особенностей исследуемой территории для установления ее пригодности для возве­дения и эксплуатации инженерных сооружений.

Геологическое строение оказывает влияние на выбор места, ком­поновку, конструкцию сооружения и на методы производства строи­тельных работ.

Инженерно-геологическая карта вместе с профильными разрезами, стратиграфическими колонками и всесторонней характеристикой грунтов является основным документом, получаемым в результате инженерно-геологических изысканий. Среди инженерно-геологиче­ских карт различного назначения обычно выделяют общие обзорные, специальные обзорные, схематические и детальные карты. Общие обзорные карты служат для проектирования различных видов строи­тельства и составляются в мелком масштабе (1: 200 000 и мельче). Остальные категории карг используются для проектирования кон­кретного вида инженерных сооружений и составляются в масштабах, соответствующих требованиям строительства.

При инженерно-геологических изысканиях и составлении карты обязательно учитывается характер рельефа, геологическая струк-

тура, состав пород, гидрогеологические условия и динамика совре­менных процессов. Сведения о рельефе необходимы для выбора строительной площадки, оценки объема земляных работ, прокладки подъездных путей и других проектных данных. Геологическая струк­тура дает представление о залегании коренных пород и положении их кровли по отношению к современной гидрографической сети. Состав пород (грунтовые условия) подлежит особенно тщательному изучению и изображается на карте в соответствии с установленной геолого-петрографической классификацией.

Существенное значение имеет исследование водоносности. На кар­тах условными знаками отмечается глубина залегания подземных вод, водообильность, напор, химическая характеристика. В некоторых случаях (на картах крупного масштаба) поверхность грунтовых вод изображается изолиниями. Динамика современных геологических процессов отражается на картах крупного масштаба условными зна­ками и границами, оконтуривающими площади, на которых разви­ваются те или иные процессы (оползни, карст, мерзлота, просадки пород, различные формы эрозии и т. д.). Отмечается на картах каче­ственная и количественная оценка динамических процессов, указы­вается интенсивность развития процесса.

При оформлении инженерно-геологической карты существенным является подбор цветов и условных знаков, определяющих ее на­глядность и легкость чтения.

Тектонические карты

На тектонических картах изображаются структурные элементы различных масштабов, категорий и возраста.

Составление тектонических карт является одним из главнейших и активных способов изучения и анализа развития структур земной коры. В зависимости от размеров территории, на которую состав­ляется карта, масштаба и условных обозначений принято различать общие (сводные) и региональные тектонические карты. Кроме того, для отображения морфологии тектонических структур составляются так называемые структурные карты. На общетектонических картах изображаются структурные элементы крупного масштаба, явля­ющиеся главными структурами земной коры. Условные обозначения (легенда), применяемые при составлении таких карт, являются об­щими для всей поверхности Земли и могут быть использованы в лю­бых ее районах. Региональные карты отражают структуру конкрет­ного участка земной коры; принятые для него условные обозначения могут быть малопригодны для использования их при составле­нии карты другого района.

Рельеф поверхности той или иной структуры, изображаемой на тектонической карте, передается при помощи изолиний (горизонта­лей), соединяющих точки с равным значением отметок залегания, исчисляемых от уровня Мирового океана.

Отправным пунктом при общем тектоническом картировании является установление возраста складчатости основных структур,

время образования геосинклинали, т. е. по времени

окончания геосинклинального и начала платформенного этапов раз­вития изучаемой территории. Момент превращения геосинклиналь­ной складчатой системы в платформу является естественным рубежом в развитии земной коры.

В пределах Европы и соседних с ней частях других континентов выделяются территории, пережившие следующие основные эпохи складчатости, возраст которых определяется временем завершения геосинклинального этапа развития: докембрийские (архейская и про­терозойская), байкальская, каледонская, герцинская и альпийская. Более крупные подразделения (циклы) в развитии земной коры, объединяющие многие эры и периоды (этапы) складчатости, носят название мегахронов. В истории формирования земной коры можно выделить несколько мегахронов, но наиболее изученным яв­ляется последний, получивший название н е о г е й. В этом новом, последнем, мегахроне произошла радикальная перестройка земной коры и образование ее современной структуры. Возраст этих струк­тур и отражается на тектонических картах особыми индексами и цветом.

На тектонических картах территории СССР для байкальской склад­чатости (протерозой) принят синий цвет, для каледонской - лило­вый, для герцинской (варисцийской) - коричневый, для альпий­ской - желтый. Более древние мегахроны изображаются оттенками красного цвета.

При изображении различных зон геосинклинальных областей - эвгеосинклиналей и миогеосинклиналей, применяются оттенки кра­сок, определяющих возрастную принадлежность той или иной склад­чатой структуры и ставится буквенный индекс. Например, эвгеосин-клинальная зона каледонской складчатости обозначается индексом - еС. Структурные этажи в складчатых сооружениях также выделяются при помощи густоты тона принятой возрастной окраски, причем нижние структурные этажи закрашиваются более интенсивным оттенком. Буквенные индексы дополняются цифрами. К 1 , например, обозначает нижний этаж карельской складчатости (протерозой), С 2 - средний этаж каледонской складчатости, А 3 - верхний струк­турный этаж альпийской складчатости и т.д. Существуют буквенные и цифровые обозначения и для более дробных подразделений - под­этажей. Например, А 2 1 - верхний подэтаж нижнего структурного этажа альпийской складчатости.

Краевые прогибы обозначаются полосчатой горизонтальной окрас­кой цвета верхнего структурного этажа данной складчатости. В слу­чае перекрытия краевого прогиба платформенным чехлом употреб­ляется просвечивающая штриховка под краской платформенного чехла. Внутренние межгорные впадины, развивающиеся одновре­менно с краевыми прогибами, обозначаются цветом верхнего струк­турного этажа с крапом молассы *. Срединные массивы закраши-

*Молассы - обломочные породы, заполняющие глубокие прогибы геосин-клинальных зон в главные эпохи горообразования.

ваются цветом складчатости, превратившей их в жесткие глыбы (например, герцинские массивы среди структур альпийской складча­тости на Кавказе и др.).

С введением в легенду общетектонических карт обозначений эв- и миогеосинклиналей, структурных этажей и внутренних впадин при соответствующей детальности контуров эти карты поднимают свою точность до уровня региональных карт.

В пределах платформенных структур на общетектонических картах выделяются области выходов на поверхность складчатого фундамента (щиты) и плит, на площади которых фундамент закрыт осадочным чехлом. На щитах и обнаженных сводах антеклиз складча­тый фундамент расчленяется соответственно с эпохами складчатости с выделением структурных этажей. На территории плит поверхность складчатого фундамента изображается с помощью изогипс и ступен­чатой раскраски, оттеняющей области погружений и поднятий. (Погруженные участки более светлые, чем приподнятые.) Возраст платформ подчеркивается на тектонических картах определенным цветом, отличающимся от складчатых областей более бледным тоном. Для обозначения осадочного чехла платформ приняты следу­ющие тона окраски: осадочный чехол древних платформ обозна­чается коричневато-розовым цветом, эпикаледонских - фиолетово-зеленым, герцинских - буровато-серым.

Выходы на поверхность интрузивных массивов изображаются так же, как и на геологических картах, в пределах их современного эрозионного среза. Подразделение интрузий производится по их принадлежности к определенным стадиям тектогенеза (раннеороген-ные, позднеорогенные и анорогенные). Возраст интрузий обозна­чается индексами, состав - цветом и значками, принятыми для геологических карт.

Крупные разрывные нарушения изображаются на общетектониче­ских картах сплошными и пунктирными линиями красного цвета. Кроме того, на тектонических картах показываются зоны интенсив­ного развития метаморфизма и центры современного и древнего вулканизма.

Очень подробно разработаны условные знаки для обозначения складчатых и разрывных нарушений, отображенных на тектонических картах, а также обозначения границ и линий, разделяющих струк­туры различного порядка и возраста.

Последний геологический и ныне идущий четвертичный период был выделен в 1829 году ученым Жюлем Денуайе. В России его также называют антропогеновым. Автором этого названия в 1922 году стал геолог Алексей Павлов. Своей инициативой он хотел подчеркнуть, что именно данный период ассоциируется с появлением человека.

Уникальность периода

По сравнению с другими геологическими периодами четвертичный период отличается крайне малой длительностью (всего 1,65 млн. лет). Продолжаясь и сегодня, он остается незавершенным. Еще одна особенность - наличие в четвертичных отложениях остатков человеческой культуры. Этот период характеризуется многократными и резкими климатическими изменениями, кардинально влиявшими на природные условия.

Периодически повторяющиеся похолодания приводили к оледенению северных широт и увлажнению низких широт. Потепления вызывали ровно Осадочные образования последних тысячелетий отличаются сложным строением разреза, относительной кратковременностью формирования и пестротой пластов. Четвертичный период делится на две эпохи (или отдела): плейстоцен и голоцен. Граница между ними пролегает на отметке 12-тысячелетней давности.

Миграции флоры и фауны

С самого своего начала четвертичный период характеризовался близким к современному растительным и животным миром. Изменения этого фонда целиком зависели от череды похолоданий и потеплений. С наступлением оледенений холоднолюбивые виды мигрировали на юг и перемешивались с чужаками. В периоды повышения средних температур происходил обратный процесс. В это время сильно расширялась область расселения умеренно-теплой, субтропической и тропической флоры и фауны. На некоторое время исчезали целые тундровые ассоциации органического мира.

Флоре пришлось несколько раз приспосабливаться к кардинально меняющимся условиям существования. Многими катаклизмами за это время отметился четвертичный период. Климатические качели привели к обеднению широколиственных и вечнозеленых форм, а также расширению ареала травянистых видов.

Эволюция млекопитающих

Самые заметные изменения в животном мире затронули млекопитающих (в особенной степени копытных и хоботных Северного полушария). В плейстоцене из-за резких климатических скачков вымерло множество теплолюбивых видов. В то же время по этой же причине появились новые животные, лучше приспособленные к жизни в суровых природных условиях. Своего пика вымирание фауны достигло в период Днепровского оледенения (300 - 250 тысяч лет назад). Вместе с тем похолодание определило формирование платформенного чехла в четвертичном периоде.

В конце плиоцена юг Восточной Европы был домом для мастодонтов, южных слонов, гиппарионов, саблезубых тигров, этрусских носорогов и т. д. На западе Старого Света жили страусы и гиппопотамы. Однако уже в раннем плейстоцене животный мир стал радикально меняться. С наступлением Днепровского оледенения многие теплолюбивые виды перебрались на юг. В этом же направлении сдвигался ареал распространения флоры. Эра кайнозоя (четвертичный период в особенности) испытывала на прочность любые формы жизни.

Четвертичный бестиарий

На южных границах ледника впервые появились такие виды, как носорог, северный олень, мускусный овцебык, лемминги, белые куропатки. Все они обитали исключительно в холодных областях. медведи, гиены, гигантские носороги и другие теплолюбивые прежде жившие в этих регионах вымерли.

Холодный климат установился на Кавказе, в Альпах, Карпатах и Пиренеях, что заставило многие виды покинуть высокогорья и поселиться в долинах. Шерстистые носороги и мамонты заняли даже Южную Европу (не говоря уже о всей Сибири, откуда они попали в Северную Америку). Австралии, Южной Америки, Южной и Центральной Африки сохранилась благодаря собственной изоляции от остального мира. Мамонты и другие животные, хорошо приспособившиеся к условиям сурового климата, вымерли в начале голоцена. Стоит отметить, что несмотря на многочисленные оледенения около 2/3 поверхности Земли никогда не затрагивалось ледниковым покровом.

Развитие человека

Как уже упоминалось выше, разнообразные определения четвертичного периода не могут обойтись без «антропогенного». Стремительное развитие человека - наиболее важное событие всего этого исторического отрезка. Местом появления самых древних людей сегодня считается Восточная Африка.

Предковая форма современного человека - австралопитеки, принадлежавшие к семейству гоминид. По разным оценкам впервые они появились в Африке 5 миллионов лет назад. Постепенно австралопитеки стали прямоходящими и всеядными. Около 2 миллионов лет назад они научились изготавливать примитивные орудия труда. Так появился Миллион лет назад сформировались питекантропы, останки которых встречаются в Германии, Венгрии и Китае.

Неандертальцы и современные люди

350 тысяч лет назад появились палеоантропы (или неандертальцы), вымершие 35 тысяч лет назад. Следы их деятельности обнаружены в южных и умеренных широтах Европы. Палеоантропов сменили современные люди (неоантропы или homo sapines). Они первыми проникли в Америку и Австралию, а также колонизировали многочисленные острова нескольких океанов.

Уже самые ранние неоантропы почти ничем не отличались от сегодняшних людей. Они хорошо и быстро приспосабливались к климатическим переменам и мастерски научились обрабатывать камень. обзавелись костяными изделиями, примитивными музыкальными инструментами, предметами изобразительного искусства, украшениями.

Четвертичный период на юге России оставил многочисленные археологические памятники, относящиеся к неоантропам. Впрочем, добирались они и до самых северных регионов. Похолодания люди научились переживать с помощью меховой одежды и костров. Поэтому, например, четвертичный период Западной Сибири также ознаменовался экспансией людей, пытавшихся освоить новые территории. 5 тысяч лет назад начался 3 тысячи лет назад - железный. Тогда же в Месопотамии, Египте и Средиземноморье зародились очаги античной цивилизации.

Полезные ископаемые

Ученые разделили на несколько групп полезные ископаемые, которые оставил нам четвертичный период. Отложения последних тысячелетий относятся к разнообразным россыпям, нерудным и горючим материалам, рудам осадочного происхождения. Известны прибрежно-морские и аллювиальные месторождения. Самые важные полезные ископаемые четвертичного периода: золото, алмазы, платина, касситерит, ильменит, рутил, циркон.

Кроме того, большим значением отличаются железные руды озерного и озерно-болотного происхождения. К этой же группе можно отнести марганцевые и меднованадиевые залежи. Подобные скопления распространены в Мировом океане.

Богатство недр

Даже сегодня продолжают выветриваться экваториальные и тропические горные породы четвертичного периода. В результате этого процесса формируется латерит. Подобная формация покрыта алюминием и железом и является важным африканским полезным ископаемым. Металлоносные коры тех же широт богаты залежами никеля, кобальта, меди, марганца, а также огнеупорных глин.

В четвертичном периоде появились и важные нерудные полезные ископаемые. Это гравийники (их повсеместно используют в строительстве) формовочные и стекольные пески, калийные и каменные соли, сера, бораты, торф, а также лигнит. В четвертичных отложениях заключены подземные воды, которые являются основным источником чистой питьевой воды. Не стоит забывать и о многолетнемерзлых породах и льдах. В целом последний геологический период остается венцом геологической эволюции Земли, начавшейся более 4,5 миллиардов лет назад.